Интегральный стабилизатор напряжения LM317. Описание и применение

Здравствуйте друзья!

Лабораторный блок питания необходим радиолюбителю, без него как без рук. Для начинающих радиолюбителей я предлагаю собрать схему простого стабилизатора с регулировкой по напряжению на микросхеме LM317, на очень распространенных и не дорогих радиоэлементах. Диапазон выходного напряжения от 1,5 до 37В. Ток может достигать 5А, зависит от используемого силового транзистора и теплоотвода. Входной трансформатор можно использовать любой выдающий нужный вам ток и  напряжение до 37В. Стабилизатор не боится короткого замыкания, однако держать длительное время выводы замкнутыми не рекомендуется, так как КТ818 и LM317 при этом начинают достаточно ощутимо греться и при неэффективном теплоотводе могут выйти из строя.

Принципиальная  схема стабилизатора с регулировкой по напряжению

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению

Скачать печатную плату стабилизатора на LM317

Достоинства данного стабилизатора.

• простота в изготовлении
• надежность
• дешевизна
• доступность компонентов

Недостатки

• низкий КПД.
• необходимость использования массивных радиаторов.
• не смотря на компактность самой платы. Размеры стабилизатора с радиатором достаточно внушительного размера.

Для изготовления данного устройства Вам понадобится:

• Стабилизатор LM317 -1шт.
• Транзистор КТ818 -1шт. в пластиковом корпусе (TO-220)
• Диод КД522 или аналогичный -1шт.
• Резистор R1 -47ОМ желательно от 1Вт -1шт.
• Резистор R3 220Ом от 0.25 Вт -1шт.
• Переменный резистор линейный — 5кОм -1шт.
• Конденсатор электролитический 1000мФ от 50В -1шт.
• Конденсатор электролитический 100мФ от 50В -1шт.
• Диодный мост током от 5А

Данная схема не критична к точному соблюдению номиналов радио элементов. Например резистор R1 может быть от 30 до 50 Ом, резистор R3 от 200 до 240Ом. Диод можно не ставить.

Фильтрующие конденсаторы можно поставить и большей емкостью, однако стоит учитывать, что конденсатор дает небольшой прирост по напряжению.

Транзистор КТ818 можно заменить аналогичными импортного производства 2N5193, 2N6132, 2N6469, 2N5194, 2N6246, 2N6247.

Сборка стабилизатора на LM317

Сборка стабилизатора выполняется на одностороннем стеклотекстолите и выглядит примерно так.

Диодную сборку следует выбирать исходя из максимального тока способного дать трансформатор.

Транзистор и микросхему я установил на радиатор через изолирующие прокладки. Радиатор выбрал максимально большой из имеющихся и подходящий под мой корпус. Закрепил его двумя болтами к нижней крышке корпуса.

На радиатор установил кулер от старой видеокарты, для более эффективного охлаждения. В верхней и задней крышке просверлил вентиляционные отверстия.

У выбранного мной трансформатора для стабилизатора на LM317 только одна вторичная обмотка на 27В. По этому для питания вольтметра и вентилятора я использовал плату от зарядного устройства мобильного телефона. Она выдает напряжение 5В и ток до 900мА.

Готовый блок питания выглядит так.

Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.

За основу устройства взята схема описанная в выше, и добавлено плечо стабилизации отрицательного напряжения.

Характеристики и достоинства двух полярного стабилизатора

• напряжение стабилизации от 1,2 до 30 В;
• максимальный ток до 5 А;
• используется малое количество элементов;
• простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода;

Детали устанавливаются на односторонний стеклотекстолит. Транзистор VT1, VT2 и микросхемы LM317 и LM337 следует устанавливать на радиаторы. При установке на общий радиатор следует использовать изолирующие прокладки и втулки.

Скачать печатную плату

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

Читайте также:

Автомобильный блок питания для ноутбукаДвуполярный регулируемый стабилизаторПростое устройство для защиты от перепадов в сетиПростой стабилизатор тока на LM317

• Цена: $1.81 за 10 шт.

Здравствуйте. Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения (или тока) LM317 по цене 18 центов за штуку. В местном магазине такой стабилизатор стоит на порядок больше, поэтому меня и заинтересовал этот лот. Решил проверить, что продаётся по такой цене и оказалось, что стабилизатор вполне качественный, но об этом ниже. В обзоре тестирование в режиме стабилизатора напряжения и тока, а также проверка защиты от перегрева. Заинтересовавшихся прошу…

Немного теории:

Стабилизаторы бывают линейные и импульсные.Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, то есть должен быть установлен на радиатор нужной площади.Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей.Недостаток — низкий КПД, большое тепловыделение.Импульсный стабилизатор напряжения — это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме, то есть бо́льшую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в режиме насыщения — с минимальным сопротивлением, а значит, может рассматриваться как ключ. Плавное изменение напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента: напряжение повышается по мере накопления им энергии и снижается по мере отдачи её в нагрузку. Такой режим работы позволяет значительно снизить потери энергии, а также улучшить массогабаритные показатели, однако имеет свои особенности.Преимущество импульсного стабилизатора — высокий КПД, низкое тепловыделение.Недостаток — бОльшее количество элементов, наличие помех.

Герой обзора:

Лот состоит из 10 микросхем в корпусе ТО-220. Стабилизаторы пришли в полиэтиленовом пакете, обмотанным вспененным полиэтиленом.

Сравнение с наверно самым известным линейным стабилизатором 7805 на 5 вольт в таком же корпусе.Тестирование: Подобные стабилизаторы выпускаются многими производителями, вот ссылка на руководство от Texas Instruments. Расположение ножек следующее:1 — регулировка; 2 — выход; 3 — вход. Собираем простейший стабилизатор напряжения по схеме из руководства:Вот что удалось получить при 3 положениях переменного резистора:Результаты, прямо скажем так, не очень. Стабилизатором это назвать язык не поворачивается. Далее я нагрузил стабилизатор 25 Омным резистором и картина полностью преобразилась: Далее я решил проверить зависимость выходного напряжения от тока нагрузки, для чего задал входное напряжения 15В, подстроечным резистором выставил выходное напряжение около 5В, и выход нагрузил переменным 100 Омным проволочным резистором. Вот что получилось:Ток более 0,8А получить не удалось, т.к. начало падать входное напряжение (БП слабый). В результате этого тестирования, стабилизатор с радиатором нагрелся до 65 градусов: Для проверки работы стабилизатора тока, была собрана следующая схема:Вместо переменного резистора я использовал постоянный, вот результаты тестирования:Стабилизация по току тоже хорошая. Ну и как обзор может быть без сжигания героя? Для этого я собрал снова стабилизатор напряжения, на вход подал 15В, выход настроил на 5В, т.е. на стабилизаторе упало 10В, и нагрузил на 0,8А, т.е. на стабилизаторе выделялось 8Вт мощности. Радиатор убрал. Результат продемонстрировал на следующем видео: Да, защита от перегрева тоже работает, сжечь стабилизатор не удалось.

Итог:

Стабилизатор вполне работоспособен и может быть использован как стабилизатор напряжения (при условии наличия нагрузки), так и стабилизатор тока. Также есть множество различных схем применения для увеличения выходной мощности, использования в качестве зарядного устройства для аккумуляторов и др. Стоимость сабжа вполне приемлемая, учитывая, что в оффлайне я могу купить такой минимум за 30 рублей, а в известном российском интернет магазине за 19 рублей, что существенно дороже обозреваемого. На сём разрешите откланяться, удачи! Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

В качестве типичного примера подобных datasheets приведем справочник на LM317,- трех-выводной регулируемый стабилизатор напряжения, который, кстати, выпускается уже лет 20. А схемы и данные в его datasheet все те же …

Итак, недостатки LM317, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.

Я понимаю, весьма трудно добиться стабильного тока заявленной величины в 50 мкА. Так не пишите липу в Datasheet. Иначе — это обман покупателя. А честность — лучшая политика.

3. Еще о самом неприятном.

4. О схемах, обещающих получить на выходе LM317 регулируемое напряжение от ноля Вольт.

7. О принципе регулирования выходного напряжения LM317.

8. О минимальном токе нагрузки для LM317.

Выводы.

4. Все схемы получения на выходе LM317 регулируемого напряжения, начиная с ноля вольт, — практически не работоспособны.

6. Рекомендации по выбору величины конденсатора на выходе LM317 вполне заслужили бы оценку «неудовлетворительно» при сдаче экзамена любым студентом.

7. В LM317 реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения,- по цепи Положительной обратной связи. Надо бы хуже, да некуда.

8. Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM317 и явно ограничивает варианты ее использования.

Суммируя все недостатки LM317 можно дать рекомендации:

а) Для стабилизации постоянных «типовых» напряжений 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 В целесообразно использовать трех-выводные стабилизаторы серии 78xx, а не LM317.

Содержание

Сегодня, когда практически каждый год появляются новые технологии и электроприборы, очень сложно обойдись без некоторой аппаратуры в домашних условиях. Особенно большая роль в нашей жизни отводится блокам питания. Любой радиолюбитель должен уметь собирать это прибор своими руками.

В сегодняшней статье речь пойдет о том, как сделать такой важный в домашней лаборатории электроприбор, как блок питания lm317. Сфера применения такого оборудования огромна, поэтому знания о том, как его можно собрать своими руками будут актуальными и полезными в быту.

Особенности устройства

• регулируемый;
• импульсный.

Кроме этого схема, которая применяется для сборки данного типа блока питания, может быть различной — от самой простой, до весьма сложной.

Обратите внимание! Если вы являетесь новичком в радиоэлектронике, то для начала следует выбирать простые схемы. Такая схема будет понятной для вас и позволит быстро создать прибор для самых разнообразных нужд.

Примерная схема

Решение собирать блок питания на микросхеме lm317 значительно упрощает процесс сборки. При этом сама схема также упрощается. Благодаря микросхеме появляется возможность сделать блок питания с регулировкой и обеспечивается стабилизация питания. Если верить комментариям, которые оставляют радиолюбители, такая сборка в разы превосходит отечественные аналоги, обладая при этом большими ресурсами.

Принцип работы

Теперь рассмотрим принцип работы прибора, так как собирая блок питания типа lm317 для получения возможности регулировать показатель напряжения, а также силу тока в сети, необходимо обязательно четко знать и понимать данный аспект. Без этого невозможно правильно собрать прибор, даже если схема будет достаточно простой.

Рабочий БП

Микросхема

Обратите внимание! Если спайка деталей была осуществлена правильно, то такой прибор предупреждает появление короткого замыкания. Здесь немаловажную роль в сборке играет качество самых деталей. Поэтому отдавайте предпочтение более качественной продукции, покупая ее у проверенных продавцов.

Помимо этого необходимо помнить, что данная схема сборки блока питания с участием микросхемы lm317 имеет некоторые ограничения. Нижним пределом ограничений является 0,8 Ом, а верхним пределом – 120 Ом. Таким образом, для выбор резистора для того, чтобы эта схема нормально функционировала, нужно руководствоваться формулой 0,8<r1>Область применения

Блок питания типа lm317 можно применять для изменения параметра напряжения и силы тока в следующих ситуациях:

• питание разнообразных электроприборов, особенно тех, для которых необходимо отличное от 220 В напряжение;
• проверка изделий своей домашней электролаборатории;
• создание освещения при использовании светодиодных лент и других осветительных приборов, работающих на низких показателях напряжения;

Обратите внимание! Наиболее часто блок питания используется в тандеме со светодиодной лентой. Благодаря этому можно получить качественную подсветку в любом помещении дома. При этом защита от короткого замыкания будет на достаточно высоком уровне.

Подсветка

• для освещения аквариумов и других объектов в доме.

Это основной, но далеко не полный перечень всех ситуаций, в которых вам может понадобиться помощь блока питания на lm317. Блок питания, работающий на микросхеме lm317, позволит вам перестать пользоваться случайными адаптерами, а также периодически покупать батарейки.

Характеристики прибора

Собранный на основе микросхемы lm317, блок питания обладает следующими характеристиками:

• возможность регулировать параметр выходного напряжения начиная от 1,2 В и заканчивая 28 В;
• нагрузка по силе тока может составлять до 3 А. Но следует помнить, что меняя трансформатор, вы будете изменять и этот параметр.

Обратите внимание! Такой нагрузки вполне достаточно для того, чтобы проверять работоспособность самодельных электроконструкций.

При этом схема, применяемая в данном случае, будет достаточно простой и позволит собрать требуемый прибор человеку с минимальными познаниями в радиоэлектронике. В нее входят дешевые и распространенные детали, которые легко можно отыскать на рынке или в специализированных магазинах.

Примерный набор деталей

Если вы хотите создать регулируемый тип блока питания на микросхеме lm317 для изменения параметра напряжения и силы тока, вам понадобятся следующие детали:

• стабилизатор lm317;
• Tr1 — силовой трансформатор;
• Т1 — транзистор (тип КТ819Г);
• F1 — предохранитель с параметрами 0.5А и 250 В;
• D1 — диод 1N5400;
• Br1 — диодный мост;
• C1 — электролитический конденсатор (модель 3300 мкф*43В);
• C2 — керамический конденсатор (тип 0.1 мкф);
• C3 — электролитический конденсатор ( модель 1 мкф*43 В);
• LED1 — светодиод любого цвета;
• Р1 — построечное сопротивление на 4.7K;
• R1 – сопротивление на 18K;
• R2 — сопротивление на 220 Ом;
• R3 — сопротивление на 0.1 Ом*2Вт.

Стоит отметить, что в зависимости от того, какая схема планируется использоваться для сборки такого блока, будет меняться и возможный перечень необходимых в работе деталей.

Готовимся к сборке

Трансформатор

Эту деталь можно извлечь из любого электроприбора, который у вас дома стоит без дела или уже сломался. Например, трансформатор можно извлечь из телевизора, магнитофона и т.д.

Силовой трансформатор

Собираем блок питания

• устанавливаем выбранный тип трансформатора;
• затем приступаем к сборке выпрямительного блока или каскада. Здесь нужно спаять полупроводниковые диоды. В данной ситуации ничего сложного нет. Единственное, нужно учитывать тип выправления;

Обратите внимание! Тип выправления может быть двухполупериодным, однополупериодным, с утроением, с удвоением, мостовым. Для обычного БП лучше брать мостовой тип выправления.

Схема выпрямительного каскада

• далее определяем выводы на схеме. Здесь имеется три вывода: масса (1), вход (2) и выход (3). Переворачиваем корпус так, чтобы нумерация шла слева направо. Теперь осталось только провести стабилизацию напряжения. Минус с выпрямителя подаем на второй вывод, а с третьего снимаем стабилизированное напряжение.

Схема стабилизатора напряжения

Вариант готового БП

Как видим, при правильно подобранной схеме, в зависимости от своего уровня профессионализма и знаний радиотехники, можно без особых проблем создать своими руками блок питания регулируемого типа на базе микросхемы lm317. Для того чтобы у вас все получилось, нужно следовать схеме сборки, а также приобрести качественные детали. В результате у вас получится отличный блок питания с отменными характеристиками – незаменимый помощник в домашней лаборатории любого радиолюбителя.

</r1>